Механическая прочность древесины (1100342), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Поэтомунеобходимопри осмотре древесиныеще в процессеподготовкиэксперимента выбраковывать участки с малейшими подозрениями нагниль, или, другими словами, с цветовыми изменениями.57Гниль снижает механические свойства древесины в 1 7 - 3 5 раз.Снижение механических свойств находитсяв прямой зависимости отснижения объемного веса в процессе гниения, причем уменьшениепрочности происходит более быстрыми темпами, чем объемного веса.Кроме гнили к изменению окраски древесины может приводитьпоражение различными деревоокрашивающими или дереворазрушающимигрибами. Точное установление причины ненормальной окраски требуеттщательного микроскопического анализа, и хотя некоторые измененияцвета не приводят к уменьшению прочности и существенному изменениюструктуры древесины, таких участков следует избегать при подготовкеэксперимента.Непаразитные пороки растущего дерева визуально обнаружить легче,чем гниль и различные грибковые образования, хотя во многих случаях этоможно сделать только тогда, когда дерево уже срублено и распилено накряжи.В первую очередь необходимо обращать внимание на следующиедефекты.Свилеватостьзаключаетсявнеправильном,перепутанномрасположении древесных волокон.

Уклонение древесных волокон от осиможет иметь самый разнообразный характер и различное распространениев пределах ствола, встречаясь чаще всегооколо сучьев. Обнаружитьсвилеватость можно только после раскроя дерева на отдельные элементы.Обработанные поверхности с этим пороком не имеют какой-либоупорядоченной структуры. Хотя древесина со свилеватостью имеет поройдаже большую ценность, чем обычная из-за причудливости узоровволокон, особенно при изготовлении сувениров и прочих декоративныхизделий, следует всячески избегать ее применения в исследованиях.Завиток представляет собой местное искривление годовых слоев иприводит к снижению сопротивляемости древесины некоторым видам58нагружений.Приизготовленииобразцовизбрусьевследуетвыбраковывать участки и подобным дефектом.Крепь - порок древесины, который наиболее распространен вхвойных породах, особенно у ели.

Главной особенностью дерева с креньюявляется значительная эксцентричность роста по диаметру у основанияствола. На поперечном разрезе ствола при этом выделяется широкослойнаякреневая древесина, отличающаяся от нормальной красновато-бурымоттенком.Поперечное сечение ствола с кренью иногда имеет форму эллипса, идеревья с кренью чаще всего имеют выраженную искривленность, на чтонадо обращать внимание при выборе дерева на делянке, выяснено, что наобразование крени влияют почвенные условия, атмосферные воздействия,плотность произрастания. Древесина с кренью отличается от обычнойутолщениями годовых колец, изменением химического состава и резкимувеличением объемного веса. Крень нарушает однородность древесины ивызывает сильное коробление в поперечном и продольном направлениях,что часто приводит к разрыву поперек волокон балок из креневойдревесины.Косослой — очень распространенное явление, характеризующеесянепараллельностью волокон к оси дерева, что приводит к образованиювокруг оси спирали.

На растущих деревьях косослой бывает заметен поспирально идущим трещинам коры, которые легко становятся видны наокоренном дереве. В наибольшем количестве данный порок строениявстречается в перестойных древостоях, причем в пределах одногонасаждения может присутствовать у большинства деревьев, но хорошозаметен только на толстых стволах. Косослой изменяет структуру дерева,величину его отдельных элементов и клеток.

По исследованиям ЛеонтьеваН.Л., в большинстве изделий можно допускать косослой не более 6%, так59как данный порок существенно снижает сопротивляемость древесинымеханическим нагрузкам.Трещины имеют самые разнообразные причины своего появления,снижая прочность и пригодность древесины к испытаниям. Следуетизбегать участков с хорошо видными трещинами, которые являютсяконцентраторами напряжений и могут приводить к лавинообразномуразрушению.Кривизна, представляющая собой один из наиболее частых исущественных пороков древесины, нередко имеет решающее значение ввопросе о пригодности сортимента по тому или иному назначению.

Нельзязабывать, что в природе идеально прямые деревья отсутствуют, и порокомстроения является такая кривизна, которая выходит за средние пределы.Однако в литературе не удалось найти конкретных рекомендаций поопределению допустимой кривизны, и приходится ограничиваться советомвыбирать деревья, максимально приближенные к прямым.Наиболее распространеннымявляютсясучки.отсутствиемНевозможносучков,и изученнымпредставитьно, несмотряпороком строениядревесинуна это, сортностьсполнымдревесиныопределяется, в том числе, и их распространенностью. Еще большеобесценивают древесину сучки гнилые, разложившиеся или здоровые, ноутерявшиеопределяетсясвязьсдревесиной.количествомсучков,Степеньихзначенияразмерами,сучковатостирасположением,состоянием древесины сучков и их связанностью с древесиной ствола.Количество и размеры сучков зависят от породы дерева, условийроста, а также от местонахождения их в стволе дерева.

Если выбирать,например, между сосной и елью сточки зрения минимизации дефектов, топреимущество следует отдать первой породе, так как ели свойственнабольшая сучковатость. Дерево, выросшее в сомкнутом насаждении,60очищается от сучков раньше и выше, чем дерево, пользовавшеесяпростором.Обычно наибольшая сучковатость на единицу длины наблюдается ввершине дерева, а наименьшая в комлевой части.Наличие сучков снижает механические свойства древесины, так каксучки,помимосниженияоднородностидревесины,приводяткобразованию вокруг себя свилеватости и являются концентратораминапряжений. Автор наблюдалдеревяннойбалкеподраспространение трещин в клеенойнагрузкой,магистральной трещины проходилогдераспространениеглавнойстрого по сучкам, выходящим накромки досок, причем трещина, перескакивая с одной доски на другую,стремилась нащупать участок с сучком, не затрагивая чистую древесину,создавая, таким образом, довольно извилистую траекторию разрушениябалки.При изготовлении образцов следует, насколько это возможно,избегать сучков, особенно крупных размеров и с дефектами.Не будем останавливаться на пороках срубленной древесины, такихкак гниль, поражение грибами, насекомыми и животными, потому что вовсех исследования использовалась свежесрубленная древесина.

Упомянемтолько о возникновении трещин усушки, которые могут появляться принеизбежном процессе сушки древесины перед разделкой ствола наотдельные испытательные образцы. Для исследований целесообразноприменять мягкие способы удаления влаги из древесины, чтобы она нерастрескивалась и не теряла свои прочностные качества. Более подробно ометоде сушки, который применялся в работе, будет сказано в главе,посвященной испытаниям.

Там же будет описано, к каким повреждениямбрусьев приводит выбранный метод.613. Современное состояние вопроса по исследованиюпрочности древесины.Интерес к древесине как конструкционному материалу возникал уисследователей с давних времен, в связи с чем, при работе над обзорнойчастью приходилось сталкиваться с проблемой отсутствия источников,опубликованных ранее 40-х годов двадцатого столетия.Кроме того, экспериментальные и теоретические изыскания до 1950года проводились в отсутствие каких-либо стандартов проведенияиспытаний.Настоящий бум работ, связанных с прочностью древесины, пришелсяна период с 1950 по 1965-70 годы, после чего древесину стали вытеснятьжелезобетонные конструкции. Только в 90-е годы двадцатого века надревесину вновь было обращено внимание ученых не только в России, нои в мире.Чтобы нагляднее отразить современный уровень знаний о прочностидревесины, обзорная часть представлена в виде глав, посвященныхразличным видам напряженного состояния от простейшего — сдвига дотрехосного нагружения (по которому фундаментальных работ практическинет).3.1.

Простейший случай напряженного состояния — чистый сдвиг.Большинстворабот,проведенныхпоисследованиюработыдревесины при чистом сдвиге, имеют ярко выраженную технологическуюнаправленность. При этом понятие «чистый сдвиг» в инженернойлитературе использовался редко, заменяясь терминами «скалывание» и«перерезывание».Причиной считалась реальная работа древесины в62различных сооружениях, где кроме сдвигающих касательных напряженийвсегда присутствуют нормальные напряжения.Термином «скалывание» принято называть перемещение (сдвиг)однойчастиобразцаотносительнодругойвдольволокон,«перерезыванием» - поперек волокон.

Характеристики

Список файлов диссертации